MXPA98008249A - Aparato y metodos de prueba de material de detencion - Google Patents

Abstract

Aparato de prueba de material de detención, sondas de prueba y métodos capaces de probar un gradiente de resistencia a la compresión de concreto celular y materiales que tienen características similares, en una base continua, desde la superficie de una sección hasta una profundidad de penetración interna típica de por lo menos 60%del espesor;las pruebas anteriores de concreto celular típicamente se enfocaron en la determinación de una resistencia estructural mínima antes de falla estructural o fragmentación de una muestra de prueba;para un lecho de detención de aeroplano, por ejemplo, el concreto celular debe exhibir un gradiente de resistencia a la compresión en una escala precalculada relativamente reducida continuamente desde la superficie hasta laprofundidad de penetración igual a 60 u 80%. El gradiente compresivo precalculado y controlado es crítico para permitir que un aeroplano se detenga con seguridad dentro de una distancia establecida, sin producir fuerzas de arrastre que excedan los límites estructurales del tren de aterrizaje principal. Se describe el aparato de prueba, sondas de prueba con compensación de la concentración posterior a la compresión y métodos de prueba.

Description

APARATO Y MÉTODOS DE PRUEBA DE MATERIAL DE DETENCIÓN CAMPO DE LA INVENCIÓN Esta invención se refiere a sistemas para retardar el desplazamiento de vehículos, y más particularmente, a aparatos y métodos de prueba para probar concreto celular destinado a usarse en sistemas de lecho de detención para desacelerar con seguridad un aeroplano que se desvía del extremo de una pista.

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN Un aeroplano puede, y de hecho lo hace, invadir los extremos de las pistas aumentando la posibilidad de daño a los pasajeros y destrucción o daño severo al aeroplano. Estas invasiones han ocurrido durante despegues abortados o durante el aterrizaje, con el aeroplano desplazándose a velocidades de 80 nudos. Para reducir al mínimo los peligros de las invasiones, la Administración Federal de Aviación (FAA) de los Estados Unidos requiere generalmente un área de seguridad de 305 m de longitud más allá del extremo de la pista. Aunque esta área de seguridad es actualmente un estándar de la FFA, muchas pistas en los Estados Unidos fueron construidas antes de su adopción y están situadas de tal manera que el agua, las carreteras y otros obstáculos les impiden el cumplimiento económico con el requisito de invasión de 305 m.

Se han analizado varios materiales, incluyendo las superficies de tierra existentes más allá de la pista para determinar su capacidad de desacelerar el aeroplano. Las superficies de tierra son muy i predecibles en su capacidad de detención, ya que sus propiedades son impredecibles. Por ejemplo, una arcilla muy seca puede ser dura y casi impenetrable, pero la arcilla húmeda puede ocasionar que el aeroplano se atasque rápidamente, causando el aplastamiento del tren de aterrizaje y originando un potencial de daño al pasajero y la tripulación, así como un mayor daño al aeroplano. Un reporte de 1988 maneja una investigación de la autoridad portuaria de New York y New Jersey, E.U. sobre la factibilidad de desarrollar una espuma de plástico de detención para una pista en el aeropuerto internacional JFK de Estados Unidos. En el reporte, se afirma que los análisis indicaron que dicho diseño de detención es factible y puede detener con seguridad un aeroplano de 45 toneladas que invade la pista a una velocidad de salida de hasta 80 nudos y un aeroplano de 369 toneladas invadiendo a una velocidad de salida de hasta 60 nudos. El reporte afirma que el desempeño de una configuración de espuma de plástico de detención apropiada es potencial ente "superior a un área de invasión pavimentada de 305 m, particularmente cuando la detención no es efectiva y no se tiene disponible empuje de reversa". Como se sabe, la efectividad de la detención puede estar limitada bajo condiciones de superficie húmeda o con hielo (reporte de University of Dayton UDR-TR-88-07, Enero de 1988). Más recientemente, se ha descrito un sistema de detención de aeroplano en la Patente de los Estados Unidos No.5,193,764 para Larrett y otros. De conformidad con la descripción de esa patente, se forma un área de detención de aeroplano adhiriendo una pluralidad de capas delgadas de espuma fenólica resistente al fuego, rígida y frágil, apiladas una con otra, con la capa más inferior de espuma adherida a una superficie de apoyo. Las capas apiladas están diseñadas de tal manera que la resistencia compresiva de las capas combinadas de espuma de plástico rígida es menor que la fuerza ejercida por el tren de aterrizaje de cualquier aeroplano del tipo destinado a ser detenido cuando se mueve en el área de detención de una pista, de tal manera que la espuma es aplastada cuando hace contacto con el aeroplano. El material preferido es espuma fenólica utilizada con un adhesivo compatible tal como un adhesivo de látex. Las pruebas de sistemas de detención a base de espuma fenólica indican que, aunque estos sistemas pueden funcionar para llegar a detener un aeroplano, el uso de material de espuma tiene desventajas. La principal entre las desventajas es el hecho de que la espuma, dependiendo de sus propiedades, puede exhibir típicamente una propiedad de rebote. Así, se observó que en las pruebas de lecho de detención con espuma fenólica se produce algo de empuje hacia adelante a las ruedas del aeroplano conforme se mueve a través del material con espuma, como resultado del rebote del material de espuma por sí solo. Se ha sugerido concreto de espuma o celular como material para usarse en sistemas de lecho de detención, y se ha sometido a un limitado análisis de campo en la técnica anterior. Estas pruebas han indicado que el concreto celular tiene buen potencial de uso en sistemas de lecho de detención, en base a la provisión de muchas de las ventajas de la espuma fenólica, mientras que evita algunas de las desventajas de las espumas fenolicas. Sin embargo, los requisitos de una resistencia al aplastamiento y uniformidad de material controlados exactamente en todo el lecho de detención, son críticos y hasta donde se sabe, la producción de concreto celular de características y uniformidad apropiadas no ha sido lograda o descrita anteriormente. La producción de concreto estructural para propósitos de edificación es una técnica antigua que incluye pasos de tratamiento relativamente simples. La producción de concreto celular, aunque por lo general incluye ingredientes simples, es complicada por la naturaleza y efecto de los aspectos de aereación, mezclado e hidratación, los cuales deben especificarse estrechamente, y controlarse con exactitud si se quiere producir un producto final uniforme que no sea ni demasiado débil ni demasiado fuerte para los propósitos presentes. Las discontinuidades, incluyendo áreas de concreto celular más débiles y fuertes, pueden en realidad ocasionar daño al vehículo que se desacelera si, por ejemplo, las fuerzas de desaceleración exceden a la resistencia de la estructura de soporte de la rueda. Esta falta de uniformidad da como resultado también una incapacidad para predecir exactamente el desempeño de la desaceleración y la distancia de detención total. En una prueba de factibilidad reciente que utiliza concreto celular grado comercial, se adquirió un aeroplano equipado para registrar datos de prueba corridos por tierra a través de una sección de lecho y datos de carga. Aunque se han emprendido acciones para intentar proveer uniformidad de producción, las muestras tomadas y los datos de carga del aeroplano del lecho de detención de prueba mostraron variaciones significativas entre las áreas en donde la resistencia al aplastamiento era excesivamente alta y áreas en las cuales era excesivamente baja. Obviamente, el beneficio potencial de un sistema de detención está comprometido si el aeroplano es expuesto a fuerzas que pudieran dañar o aplastar el tren de aterrizaje principal. De esta manera, aunque se han considerado los sistemas de lecho de detención, y se han explorado algunas pruebas reales de varios materiales para lo mismo, no se ha logrado la producción e implementación práctica ni de un sistema de lecho de detención que, dentro de las distancias especificadas, detenga con seguridad al aeroplano de tamaño y peso conocido que se mueve a un régimen de velocidad proyectada fuera de una pista, ni materiales adecuados para usarse en lo mismo. La cantidad de material y la geometría en la cual está formado para proveer un lecho de detención efectivo para vehículos de un tamaño, peso y velocidad predeterminados, depende directamente de las propiedades físicas del material y en particular, de la cantidad de arrastre que será aplicado al vehículo conforme se mueve a través del lecho aplastando o deformando de otra manera el material. Pueden emplearse modelos de programación de computadora u otras técnicas para desarrollar objetivos de arrastre o desaceleración para lechos de detención, en base a las fuerzas calculadas y energía de absorción para un aeroplano de tamaño y peso particulares, en vista de las correspondientes especificaciones de resistencia del tren de aterrizaje para dicho aeroplano. Sin embargo, los modelos deben asumir que el lecho de detención está construido de un material que tiene una uniformidad de sección a sección y de lote a lote de características, tales como resistencia, durabilidad, etc. para producir resultados uniformes con una cantidad predecible de absorción (arrastre) de energía cuando hace contacto con las porciones del aeroplano (u otro vehículo) que llevan la carga del vehículo a través del lecho (por ejemplo las ruedas de un aeroplano conforme se mueve a través del lecho después de haber invadido la pista). Uno de los beneficios potenciales del uso de concreto celular o de espuma en sistemas de lecho de detención, es que el mismo material es capaz de ser producido en una variedad de formas diferentes utilizando numerosos materiales de partida diferentes. Para tipos anteriores de aplicaciones no relacionadas con desaceleración de vehículo, el concreto se ha producido usando un tipo particular de cemento (usualmente Portland) que se combina con agua, un agente espumante, y aire para producir un concreto celular. Sin embargo, un requisito significativo distintivo separa estas aplicaciones anteriores para concreto celular de la producción de un producto adecuado para su uso en un lecho de detención. En aplicaciones anteriores, los objetivos son típicamente peso o costo reducidos, o ambos, proveyendo al mismo tiempo una resistencia mínima predeterminada, siendo mejor una mayor resistencia. Las aplicaciones anteriores típicamente no han requerido la producción de concreto celular a estándares estrictos tanto de resistencia máxima como de resistencia mínima. También, las aplicaciones anteriores no han requerido un alto grado de uniformidad del material, siempre que se cumplan los objetivos básicos de resistencia. Aún para aplicaciones anteriores de concreto celular, se sabe que la cantidad y tipo de cemento, la relación agua-cemento, la cantidad y tipo de agente espumante, la manera en la cual se combinan los materiales, las condiciones de tratamiento y las condiciones de curación, tienen todos efectos críticos sobre las propiedades resultantes del concreto celular. No se ha presentado en las aplicaciones anteriores la necesidad de refinar la producción a los niveles requeridos para producir concreto celular adecuado para lechos de detención de vehículos.

Así, un objeto es esp cificar los objetivos en cuanto a las propiedades mecánicas de los materiales apropiados para obtener la desaceleración deseada al entrar un aeroplano u otro vehículo en el lecho de detención. Sin embargo, no se sabe que se haya logrado anteriormente la capacidad de producir consistentemente un material de concreto celular que tenga realmente las propiedades requeridas de resistencia y uniformidad predeterminadas. Un problema substancial en la técnica es la falta de técnicas establecidas para la producción de concreto celular en la escala baja de resistencia, de manera uniforme, a tolerancias muy estrechas, para permitir la construcción de todo un lecho de detención que tenga consistentemente las propiedades mecánicas deseadas en toda su geometría. Aunque se ha sugerido el vertido de concreto celular en el sitio, no se ha provisto anteriormente un diseño práctico para la realización acertada de un lecho de detención de concreto celular. Otro problema es determinar en avance qué fuerzas mecánicas experimenta realmente el vehículo conforme se mueve a través de concreto de espuma de un grado particular de fabricación. Las propiedades mecánicas de interés no son la resistencia del material, per se , sino más bien la fuerza de desaceleración experimentada por un objeto que se mueve a través del material conforme se deforma el material. Las pruebas más convencionales de muestras de concreto miden la resistencia a la fractura del material, para establecer por lo menos una carga especificada a ser soportada. En contraste, en la tecnología del lecho de detención, la característica importante es la energía absorbida en una base continua durante la falla compresiva del material (es decir, la resistencia real durante la falla compresiva continua). Sin una metodología de prueba apropiada que pueda usarse para determinar en una base continua la resistencia a la compresión que será provista por una fórmula, técnica de producción, curación y diseño particulares, la técnica quedaría con la necesidad de construir estructuras de lecho de detención muy costosas con una variedad de diferentes muestras de concreto celular, en un esfuerzo para determinar cuales de estas, cuando se utilizan como un lecho de detención real, funciona de una manera que pudiera ser predicha. Más particularmente, ya que en el pasado las aplicaciones para concreto celular estructural pudieron ser apoyadas por pruebas mínimas de resistencia, no se han provisto ni métodos de prueba adecuados, ni aparatos para permitir la prueba confiable y continua de la resistencia a la compresión por una profundidad de penetración desde la superficie de una sección de concreto celular y continuando hasta una profundidad interna de penetración hasta 80% de espesor de sección. Los objetivos de la invención son proveer aparatos y métodos de prueba nuevos y mejorados para probar el material de detención de concreto celular, y tales aparatos y métodos de prueba que proveen una o más de las siguientes ventajas y capacidades: -determinación confiable del gradiente de resistencia a la compresión que será experimentada cuando se desacelera un objeto en movimiento; -probar la resistencia a la compresión sin aplastamiento estructural de una muestra de prueba; -determinación continua del gradiente de resistencia a la compresión de la superficie de una muestra hasta un espesor interno de penetración del orden de 70% del espesor de la muestra. -registrar la presión de prueba a la falla compresiva y la profundidad de penetración en una base continua. -usar una cabeza de sonda de prueba mejorada, impulsada por una flecha de penetración; y -usar de una flecha de penetración que tiene una porción de flecha de sección transversal restringida para reducir los efectos de acumulación de material después de la compresión que pueden distorsionar la exactitud de los datos obtenidos.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN De conformidad con la invención, un aparato de prueba de material de detención, para probar el gradiente de resistencia a la compresión continuamente desde la superficie hasta una profundidad interna de penetración dentro del material de detención compresible, incluye una flecha de penetración que tiene una longitud no menor que la profundidad interna de penetración y un tamaño de sección transversal. Se conecta una cabeza de sonda de prueba a la flecha de penetración y tiene una superficie de contacto compresiva. La flecha de penetración incluye una porción restringida de flecha, comenzando detrás de la cabeza de sonda de prueba y continuando por lo menos por una parte de la longitud de la flecha de penetración. Esta porción de flecha restringida típicamente tiene un área transversal por lo menos 10% más pequeña que el área de la superficie de contacto de la sonda de prueba, para reducir la acumulación de material después de la compresión detrás de la cabeza de sonda de prueba y la distorsión de datos que se originan de dicha acumulación. Se acopla un mecanismo de impulso a la flecha de penetración para desplazar la flecha e impulsar la cabeza de sonda de prueba hasta la profundidad interna de penetración dentro del material de detención. Se provee un dispositivo detector de desplazamiento acoplado con la flecha de penetración para detectar el desplazamiento de la misma. Un dispositivo sensor de carga, acoplado con la flecha de penetración, detecta la presión ejercida contra la superficie de contacto de la sonda de prueba conforme comprime el material de detención hacia la profundidad interna de penetración. El aparato incluye también un dispositivo de adquisición de datos sensible a la presión detectada por el dispositivo detector de carga, y sensible a la profundidad de penetración de la superficie de contacto de la sonda de prueba, para proveer datos representativos de medición continua del gradiente de resistencia a la compresión del material de detención compresible sometido a la prueba. También de conformidad con la invención, una sonda de prueba de material de detención, adecuada para probar el gradiente de resistencia a la compresión continuamente desde la superficie hasta una profundidad interna de penetración dentro del material de detención compresible, incluye una flecha de penetración, cabeza de sonda de prueba y porción de flecha restringida como se describió anteriormente. El área transversal y la longitud de la porción restringida de la flecha se seleccionan según sea apropiado para reducir los efectos de acumulación después de la compresión detrás de la superficie de contacto, conforme se desplaza desde la superficie hasta una profundidad interna de penetración dentro del material de detención bajo prueba. Esta profundidad de penetración puede ser típicamente de por lo menos 60% el espesor de una sección del material de detención por probar. También de conformidad con la invención, un método para probar la falla compresiva continua de una sección de concreto celular adecuada para uso en detención de vehículos, incluye los pasos de: (a) proveer una flecha de penetración que lleva una cabeza de sonda de prueba con una superficie de contacto que tiene un área de superficie de contacto; (b) proveer una sección de prueba de concreto celular que tiene un espesor y tiene un área transversal por lo menos veces más grande que el área de superficie de contacto; (c) sostener la sección de prueba longitudinalmente; (d) impulsar la superficie de contacto de la cabeza de sonda de prueba longitudinalmente hacia la sección de prueba desde una superficie hasta una profundidad interna de penetración dentro de la sección de prueba; (e) monitorear en una base continua el desplazamiento de la cabeza de sonda de prueba; y (f) monitorear la fuerza compresiva sobre dicha superficie de contacto en una pluralidad de profundidades intermedias de penetración dentro de la sección de prueba. Para un mejor entendimiento de la invención, junto con otros objetos adicionales, se hace referencia a los dibujos anexos, y el alcance de la invención será señalado en las reivindicaciones anexas.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS La figura 1 ilustra una modalidad del aparato de prueba de material de detención de conformidad con la invención.

Las figuras 2 y 4 son respectivamente vistas lateral e inferior de una cabeza de sonda de prueba y una porción de una flecha de penetración asociada que utiliza la invención. La figura 3 es una vista lateral que muestra una cabeza de sonda de prueba montada a una flecha de penetración de una construcción alternativa de conformidad con la invención. La figura 5 es un diagrama de flujo útil en la descripción de un método de prueba de conformidad con la invención. Las figuras 6 y 7 muestran los datos obtenidos utilizando el aparato de la figura 1 y el método de la figura 5, en términos de la fuerza de compresión indicada a lo largo de la ordenada contra el porcentaje de penetración indicado a lo largo de la abscisa, para muestras de concreto celular de dos diferentes resistencias.

DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LA INVENCIÓN El uso de concreto celular en aplicaciones de lecho de detención requiere que el material sea generalmente uniforme en su resistencia a la deformación, ya que es la predicción de las fuerzas de resistencia que actúan sobre la superficie de los miembros de contacto del vehículo que está siendo desacelerado, lo que permite que el lecho sea diseñado, dimensionado y construido en una forma que garantizará un desempeño aceptable. Para obtener dicha uniformidad, debe haber una selección y un control cuidadosos de los ingredientes usados para preparar el concreto celular, las condiciones bajo las cuales son procesados, y su régimen de curación. Los ingredientes de concreto celular son generalmente un cemento, preferiblemente cemento Portland, un agente espumante, y agua. En algunas circunstancias, puede utilizarse también arena relativamente fina u otros materiales, pero estos no se usan en las modalidades actualmente preferidas. Para los presentes propósitos, el término "concreto celular" se usa como un término genérico que abarca concreto con celdas o burbujas internas de un fluido relativamente pequeñas, tales como aire, y que pueden incluir arena u otro material, así como también formulaciones que no incluyen dicha arena u otro material. Existen muchos métodos conocidos para producir concreto celular. En general, el procedimiento incluye los pasos de mezclar el concentrado de espuma con agua, generar espuma por medio de aire inductor, agregar la espuma resultante a la pasta de cemento o mezcla pastosa de cemento/agregado, y mezclar uniformemente la pasta de espuma y cemento de una manera controlada, lo que da como resultado una mezcla homogénea con una cantidad significativa de huecos o "celdas" que mantienen relativamente baja la densidad del material en comparación con otros tipos de concreto. La espumación, mezclado y fraguado uniformes de los materiales es de extrema importancia porque la aplicación de concreto celular para aplicaciones de lecho de detención requiere de una uniformidad general de las propiedades del material. La construcción del sistema del lecho de detención puede realizarse produciendo el concreto celular en una instalación de producción o en el sitio del lecho, y virtiendo el concreto en formas con dimensiones apropiadas para lograr la geometría deseada para el sistema. Sin embargo, para efectos de uniformidad de las características de material y control total de la calidad, se ha encontrado preferible colar secciones del lecho total utilizando formas de tamaño apropiado y después transportar las secciones al sitio e instalarlas para formar la configuración total del lecho. En este último caso, estas unidades o secciones en la forma de bloques de tamaños predeterminados, pueden producirse y mantenerse hasta la terminación de la prueba de control de calidad. Se puede transportar después los bloques al sitio, colocarlos en su posición y adherirlos al área de seguridad de la pista utilizando asfalto, lechada de cemento u otro material adhesivo adecuado, dependiendo de los materiales de construcción de la misma área de seguridad.

Definición de "Gradiente de Resistencia a la Compresión", o "CGS" Se entiende normalmente que el término "resistencia a la compresión" (no CGS), significa la cantidad de fuerza (medida convencionalmente en kilogramos por metro cuadrado) que, cuando se aplica a un vector normal a la superficie de una muestra estandarizada, hará que la muestra falle. La mayor parte de los métodos de prueba convencionales especifican aparatos de prueba, procedimientos de muestreo, requisitos de espécimen de prueba (incluyendo requisitos del tamaño, moldeo y curación), regímenes de carga y requisitos de conservación de registros. Un ejemplo es ASTM C 495-86 "Standard Method for Compressive Strength of Lightweight Insulating Concrete". Mientras que dichos métodos de prueba convencionales son útiles cuando se diseñan estructuras que se requieren para mantener la integridad estructural bajo condiciones de carga predichas (es decir, que tienen por lo menos una resistencia mínima), el objeto de los sistemas de lecho de detención es su falla en una forma especificada predecible, proveyendo así fuerza de resistencia predecible controlada conforme el vehículo deforma el concreto celular (es decir, un gradiente específico de resistencia a la compresión). Así, dicha prueba convencional se enfoca en determinar la resistencia hasta un punto de falla, no la resistencia durante la falla por compresión. Dicho en forma más simple, saber qué cantidad de fuerza fragmentará un espécimen de material de concreto celular, no responde la cuestión crítica de qué cantidad de arrastre o de desaceleración será experimentada por un vehículo que se mueve a través de un sistema de lecho de detención. En contraste a una resistencia a la fractura "puntual" como en la técnica anterior, para los presentes propósitos, la prueba debe evaluar un modo continuo de falla por compresión conforme una porción de un espécimen es comprimida continuamente hasta aproximadamente 20% de su espesor original. Generalmente no han existido anteriormente equipo ni métodos adecuados para dicha prueba continua apropiada para los presentes propósitos. Debido a la amplia gama de varíales disponibles en materiales y procesamiento de concretos celulares, y a la magnitud y al costo para construir lechos de detención para prueba, es imperativo que exista imformación de prueba precisa para predecir la cantidad de fuerza de resistencia que una variedad particular de concreto celular, procesado y curado en cierta forma, proveerá cuando se use en un sistema de lecho de detención. Mediante el desarrollo de nueva metodología de prueba para enfocar los datos resultantes en la medición de la fuerza de resistencia que ocurre durante la falla a la compresión continua de una muestra, en lugar de la "resistencia a la compresión" puntual simple, se han desarrollado nuevos métodos y aparatos de prueba para permitir la prueba y la confirmación confiables de materiales de concreto celular y variables del procedimiento apropiados. Como resultado, se ha determinado que la fuerza de compresión que se necesita para aplastar el concreto celular hasta el 20% de su espesor original, varía con la profundidad de penetración. Esta característica, a la que los presentes inventores denominaron "gradiente de resistencia a la compresión" o "CGS", debe especificarse con precisión para construir un lecho de detención de vehículo fabricado a base de concreto celular que tenga características de desaceleración conocidas para retardar con seguridad un aeroplano. El método y equipo de prueba de la presente invención proveen datos de carga y deformación para muestras de prueba de concreto celular, o materiales con características similares, que pueden usarse para predecir exactamente cómo será el desempeño de un lecho de detención construido del mismo material. Así, un método de prueba de tipo de penetración, en donde se mide la resistencia a la compresión de una muestra de concreto celular, no aplicando una fuerza que fracturará una muestra, sino más bien reportará continuamente información sobre las fuerzas de resistencia generadas conforme una cabeza de sonda de prueba, que tiene una superficie de contacto compresiva especificada, se mueve a través de un volumen de concreto celular, es clave para obtener los datos necesarios para formular y usar el concreto celular en aplicaciones de lecho de detención. Como se mide así, el CGS fluctuará sobre una escala con profundidad de penetración, dando como resultado un valor de gradiente (tal como CGS de 60/80), más que un valor de fractura singular simple como en las pruebas anteriores. Para los presentes propósitos, el término "gradiente de resistencia a la compresión" (o "CGS") se usa para referirse a la resistencia a la compresión de una sección de concreto celular desde una superficie y continuando hasta una profundidad interna de penetración que típicamente puede ser de 66 por ciento del espesor de la sección. Como se define, el CGS no corresponde a la resistencia a la compresión determinada mediante métodos de prueba de ASTM estándar.

Aparato de Prueba de la Figura 1 Haciendo referencia ahora a la figura 1, se ilustra una modalidad del aparato de prueba de material de detención de conformidad con la invención. Como será descrito posteriormente, el aparato de la figura 1 está dispuesto para probar continuamente el gradiente de resistencia a la compresión de la superficie a una profundidad interna de penetración dentro de una sección de muestra del material compresible de detención. Como se muestra, se incluye una base 2 de plataforma estructural, adecuada para sostener la parte inferior de una sección de prueba y formar una estructura de soporte de prueba en combinación con miembros laterales 4 de armazón. Un pistón, en la forma de flecha de penetración 6 está acoplado deslizablemente en el cilindro 8 y dispuesto para activación mediante el fluido acoplado a través de líneas hidráulicas 10. La configuración es tal que una flecha 6 puede ser impulsada descendentemente hacia una sección de prueba 12 de concreto celular u otro material adecuado en reacción para la activación de la fuente de presión hidráulica 14. La sección de prueba 12 es sostenida durante la prueba por medio de un bloque 16 de apoyo inferior que descansa sobre la base 2. Una cabeza de sonda de prueba montada en la parte inferior de la flecha de penetración 6 será descrita con referencia a las figuras 2-4. Será apreciado así que el cilindro hidráulico 8, alimentado por las líneas 10 de la fuente de presión hidráulica 14, comprende una forma de mecanismo de accionamiento acoplado a la flecha de penetración 6, y provee la capacidad de desplazar continuamente la flecha 6 para impulsar una cabeza de sonda de prueba a una profundidad interna de penetración dentro de una sección de prueba del material de detención 12. Como se ilustra, el aparato de prueba incluye además un dispositivo detector de carga mostrado como la celda de carga 18. La celda de carga 18 está dispuesta de manera conocida para medir la fuerza ejercida sobre la flecha de penetración 6 y la superficie de contacto de la cabeza de sonda de prueba, conforme se desplaza hacia el concreto celular de la sección de prueba 12 y causa su falla compresiva. Alternativamente, la fuerza medida puede ser considerada como una medida de la resistencia provista por el concreto celular contra la superficie de contacto de la cabeza de sonda de prueba durante la falla compresiva de la sección de prueba 12. Las fuerzas medidas por la celda de carga que comprende el dispositivo detector de carga 18, son monitoreadas continuamente y pueden ser registradas en términos de fuerza o presión durante la prueba mediante la línea de datos 20 acoplada a un dispositivo de adquisición de datos 22. En la figura 1, el aparato de prueba incluye también un dispositivo detector de desplazamiento, mostrado como un potenciómetro lineal 24, dispuesto de tal manera de que su impedancia varía con los cambios en la posición de la flecha de penetración 6. El dispositivo detector de desplazamiento 24 está acoplado al dispositivo de adquisición de datos 22 mediante la línea de datos 26 para permitir que el desplazamiento de la flecha 6 sea monitoreado y registrado continuamente durante la prueba. En el aparato de prueba ilustrado, la presión hidráulica detectada por un dispositivo detector de presión, mostrado como trasductor de presión 28, también es monitoreada y registrada mediante la línea de datos 30. Con referencia ahora a las figuras 2-4, se muestra en mayor detalle dos configuraciones ejemplares de una sonda de prueba de material de detención de conformidad con la invención, que son adecuadas para probar continuamente el gradiente de resistencia a la compresión desde la superficie hasta una profundidad interna de penetración dentro del material de detención. La sonda de prueba comprende una flecha de penetración y una cabeza de sonda de prueba montada en el extremo inferior de la misma. La figura 2 muestra la porción inferior de una flecha de penetración 6 que tiene una longitud total no mayor que la profundidad de penetración interna durante la prueba, y un tamaño de sección transversal representado por el diámetro 7. La flecha de penetración 6 puede estar formada típicamente de acero y tener una forma cilindrica circular. La cabeza de sonda de prueba 34 está conectada adecuadamente al extremo inferior de la flecha 6 (por ejemplo, fijada a la misma por medio de soldadura, atornillada en el extremo, etc.), de tal manera de permanecer en posición cuando está expuesta a presión longitudinal. La cabeza de sonda de prueba 34 tiene una superficie de contacto compresiva 36, que puede ser endurecida o adaptada de otra forma para comprimir concreto celular u otro material, sin deformación excesiva de la superficie 36. El tamaño de la superficie de contacto 36, representado por el diámetro 35 indicado en la vista inferior de la figura 4, es más grande que el tamaño de sección transversal de una porción restringida de la flecha de penetración '6. En la figura 2, se verá que el diámetro de superficie de contacto 35 es más grande que el diámetro 7 de la flecha 6, que en este ejemplo es de un diámetro uniforme sobre su longitud. La figura 3 muestra una configuración alternativa. En la figura 3, la flecha de penetración 6A tiene un diámetro básico 7A que coincide con el cilindro hidráulico 8 de la figura 1. La flecha de penetración 6A incluye una porción restringida 6B de flecha de área transversal más pequeña, que comienza detrás de la cabeza de sonda de prueba 34 y continúa durante por lo menos una parte de la longitud de la flecha de penetración. Así, con referencia a la figura 2, se observará que en la primera configuración, la porción restringida de flecha que tiene un área transversal reducida en relación con la superficie de contacto 36, se extiende efectivamente por toda la longitud de la flecha de penetración, como se ilustra también en la figura 1. En la figura 3, la porción restringida de la flecha representa solo parte de la longitud de la flecha 6A. Conforme a la invención, se ha encontrado que la provisión de una porción restringida de flecha que se extiende detrás de la cabeza de sonda de prueba, es efectivo para reducir los efectos potencial ente productores de error por acumulación, posterior a la compresión, de partículas de concreto celular detrás de la superficie de contacto conforme se desplaza hacia el material de detención bajo prueba. De preferencia, la porción restringida de flecha tendrá una longitud por lo menos igual a la profundidad de penetración pretendida. Se ha encontrado que esta característica incrementa la exactitud y confiabilidad de los resultados de la prueba como una indicación del gradiente de resistencia a la compresión real experimentada en uso del material de detención. Una configuración actualmente preferida de la cabeza de sonda de prueba 34 incluye una superficie de contacto circular plana 36 de aproximadamente 5 cm de diámetro con la porción restringida de flecha (6 o 6b) detrás de la cabeza 34 con un área transversal 10 a 50 por ciento más pequeña que la superficie de contacto, y continuando detrás de la cabeza de sonda de prueba 34 por una distancia por lo menos igual a la profundidad de penetración. La construcción debe tener una integridad básica estructural y dureza de superficie de contacto adecuadas para soportar presiones de compresión de por lo menos 7 y de preferencia 35 kg/cm2, sin falla ni distorsión significativa de la superficie. En otras modalidades, la superficie de contacto 36 puede tener una forma hexagonal u otra forma adecuada y ser de cualquier tamaño apropiado. Sin embargo, a este respecto se considera actualmente preferible que el tamaño de la superficie de contacto 36, en relación con el tamaño de sección transversal de la porción de prueba 12, sea tal que la prueba pueda ser completada sin falla general estructural ni fractura de la muestra de prueba, tal como adelgazamiento de las porciones laterales de la porción de prueba 12, antes de aproximadamente 70% de penetración. Conforme a la invención, para obtener resultados exactos indicativos del gradiente de resistencia a la compresión en uso del lecho de detención, actualmente se prefiere que la porción de prueba 12 sea sostenida solamente desde la parte inferior sin soporte lateral, cercado ni recinto, y debe permanecer intacta durante la prueba excepto por la falla compresiva interna a lo largo de la trayectoria de la cabeza de sonda de prueba 34. La falla estructural general o fragmentación de la muestra de prueba después de 70 u 80% de penetración, típicamente no es de interés como para validar los resultados de prueba. Utilizando un método de prueba en el cual la muestra no está restringida conforme el pistón penetra y ejerce las tensiones resultantes, se logra una aproximación más cercana al desempeño del lecho de prueba de detención, ya que no habrá una restricción ni reflexión de fuerza de tensión ocasionada por el concreto celular u otro material bajo la prueba siendo forzado hacia arriba contra una pared contenedora artificialmente resistente.

Método de prueba de la figura 5 La metodología de prueba incluye la capacidad para medir la carga dinámicamente conforme la cabeza de sonda de prueba se mueve a través de la muestra. En un método preferido, la carga es aplicada a una velocidad constante relativamente alta con mediciones de fuerza ocurriendo continuamente o a pequeños incrementos de desplazamiento conforme la cabeza de sonda de prueba se mueve a través de la muestra. Una velocidad de desplazamiento de la cabeza de sonda de prueba actualmente preferida es de aproximadamente 150 cm por minuto, que es relativamente rápida en comparación con los 0.105 cm por minuto especificados para la forma diferente de prueba especificada en el procedimiento de prueba estándar C39-86. Las muestras de concreto celular que son deformadas de esta manera alcanzarán un punto de deformación en el cual esencialmente todos los espacios huecos o celdas han sido aplastados y la cantidad de fuerza compresiva necesaria para deformación adicional aumentará rápidamente, o la muestra de prueba experimentará falla estructural general. Ese punto ocurre típicamente a una profundidad de penetración de orden del 80% del espesor de la muestra. Las fuerzas que son necesarias para deformar la muestra de un punto inicial al punto en el cual ocurre este aumento rápido en fuerza de compresión (por ejemplo a por lo menos 60% del espesor de la muestra), son las fuerzas de interés y que la metodología y el aparato de prueba deben buscar su captura. Así, será apreciado que un objetivo de la presente invención es proveer resultados de prueba indicativos de desaceleración que serán experimentados por un vehículo u otro objeto que se mueve a través de un volumen de material de detención compresible. Este objetivo difiere del objetivo de los enfoques de prueba de la técnica anterior que son inadecuados para los propósitos presentes. De conformidad con la invención y con referencia a la figura 5, un método para probar el gradiente a la compresión continuo de una sección de concreto celular adecuada para uso en detención de vehículo, comprende los siguientes pasos: a) proveer, paso 40 en la figura 5, una flecha de penetración que lleva una cabeza de sonda de prueba con una superficie de contacto compresiva que tiene un área de superficie de contacto; b) proveer, paso 42, una sección de prueba de concreto celular que tiene un área transversal por lo menos 20 veces más grande que el área de superficie de contacto y tiene un espesor; c) soportar la sección de prueba longitudinalmente, paso 44; d) accionar la superficie de contacto de la cabeza de sonda de prueba, paso 46, longitudinalmente hacia la sección de prueba desde la superficie superior hasta una profundidad interna de penetración dentro de la sección de prueba; e) monitorear, paso 48, el desplazamiento de la cabeza de sonda de prueba; y f) monitorear, paso 48, la fuerza de compresión sobre dicha superficie de contacto en una pluralidad de profundidades intermedias de penetración dentro de dicha sección de prueba. El método puede incluir adicionalmente el paso de hacer disponible una presentación de un gradiente que representa valores de fuerza de compresión a una pluralidad de profundidades intermedias, como será descrito con referencia a las figuras 6 y 7. La presentación puede tomar la forma de una gráfica de computadora como en las figuras 6 y 7, un despliegue comparable sobre un monitor de computadora u otra forma adecuada. En la aplicación de este método de prueba, el paso (c) preferiblemente comprende sostener la parte inferior de la sección de prueba, en ausencia de restricción lateral de los lados de la sección de prueba. También, el paso (d) comprende preferiblemente impulsar la superficie de contacto continuamente hasta una profundidad interna de penetración igual a por lo menos 60% (y típicamente hasta aproximadamente 70%) del espesor de la sección de prueba, y en el paso (e) la fuerza sobre la superficie de contacto de la cabeza de sonda de prueba es registrada preferiblemente a intervalos cortos (por ejemplo 10 a 30 veces por segundo) hasta que la superficie de contacto alcanza dicha profundidad interna de penetración. El aparato está dispuesto para aplicar la carga a la muestra continuamente más bien que intermitentemente, y sin choque. La velocidad de carga debe ser ajustable, de preferencia controlable a través de operación de software mediante medios de adquisición de datos que pueden por ejemplo, ser una computadora personal de uso general con software de adquisición de datos apropiado. De preferencia, el aparato provee una velocidad prescrita de carga para todo el recorrido durante la penetración de la sección de prueba. La longitud de recorrido varía dependiendo del espesor de la sección, con una longitud de recorrido de carga más grande para una profundidad de penetración mayor según sea apropiado para secciones de prueba más gruesa. La información de carga, la información de distancia y la información de presión son adquiridas por el medio de adquisición de datos durante la penetración y pueden ser muestreados y registrados a una velocidad de 30 veces por segundo para cada prueba individual. En otras aplicaciones, la velocidad de muestreo puede ser diferente. Aunque las tolerancias deben ser especificadas según sea apropiado en las modalidades particulares, una especificación de prueba puede proveer un error máximo permisible en cualquier punto para la carga de 1.35 en 450 kg, para distancia 0.16 cm en 60.96 cm, y para presión 0.07 a 70 kg/cm2. La verificación de la exactitud de la operación y la adquisición de datos debe incluir la prueba a través de toda la escala de carga. El software de adquisición de datos utilizado en la computadora de adquisición de datos puede ser dispuesto y configurado por los expertos, de tal manera que sea efectivo para monitorear toda la información recibida de cada dispositivo detector del aparato. De preferencia, el software debe permitir el uso de un despliegue para permitir el operador desplegar y observar continuamente los datos conforme transcurre la prueba. Los datos por registrar incluyen lecturas representativas de carga (libras), desplazamientos (pulgadas), tiempo (segundos) y de preferencia también presión hidráulica (lb/pulg2). Los datos deben ser muestreados típicamente a intervalos cortos (por ejemplo, 30 lecturas por segundo). Esto debiera ocurrir para el recorrido completo de la cabeza de sonda de prueba conforme penetra la muestra. En ciertas configuraciones, la presión hidráulica no puede ser monitoreada, o puede ser utilizada como datos de base o substitutos para los datos de carga. Para proveer exactitud máxima, debe monitorearse y registrarse la puesta en cero y el ajuste del aparato de prueba por medio del software de adquisición de datos. Puede ser conveniente registrar los datos nuevos de entrada directamente y también hacer disponible automáticamente los datos en forma convertida. Así, por ejemplo, los datos de carga respecto a la fuerza de superficie de contacto pueden estar registrados típicamente en libras y ser convertidos en libras sobre pulgada cuadrada factorizando entre el área de superficie de contacto. Similarmente, una salida de voltaje representativo de resistencia desde el detector de desplazamiento 24, puede ser convertida en pulgadas de desplazamiento. La preparación de muestras uniformes y el registro cuidadoso con respecto a sus características es una parte importante del proceso de prueba. Pueden hacerse ciertas observaciones específicas con respecto al proceso de prueba. El muestreo de concreto celular puede, por ejemplo, utilizar las provisiones apropiadas del método C-172 del ASTM con las siguientes excepciones: cuando se muestrea de un equipo de bomba, debe llenarse una cubeta de aproximadamente 19 litros de capacidad pasándola a través de la corriente de descarga de la manguera de la bomba de concreto utilizada para colocar el concreto en el punto de colocación del concreto. Debe tenerse cuidado para asegurar que la muestra sea representativa del vertido, evitando el comienzo o el final de la descarga del equipo. Los especímenes de prueba deben prepararse entonces, como se describe más adelante, virtiendo concreto de peso ligero de la cubeta. Además, no se debe permitir remezclado de muestras en este procedimiento de prueba. Típicamente, los especímenes de prueba pueden ser cubos de 30.48 cm o tener otras formas tridimensionales adecuadas. Los especímenes se moldean colocando el concreto de una manera de vertido continua y forzada. Los moldes deben agitarse suavemente conforme se agrega el material. No se debe varillar el concreto. Los especímenes no deben ser rasados inmediatamente después de llenar los moldes. Deben cubrirse de tal manera de evitar la evaporación sin daño a la superficie. Los especímenes no deben ser retirados del molde hasta el momento de ser probados. La curación de los especímenes debe ocurrir convenientemente a aproximadamente la misma temperatura de curación que la usada para la sección del lecho de detención del cual son representativos los especímenes. Los especímenes deben permanecer cubiertos, para restringir la evaporación durante por lo menos 21 días o hasta probar su resistencia a la compresión, de manera consistente con la curación de las secciones de detención correspondientes. En la preparación para la prueba, el espécimen debe ser retirado del molde y colocado debajo de la cabeza de sonda de prueba. La superficie superior debe tener una superficie lisa para acomodar la cara de la superficie de contacto de cabeza de sonda. La superficie del espécimen en contacto con el bloque de soporte inferior de la máquina de prueba debe ser lo suficientemente plana para ser estable y evitar el movimiento sesgado del pistón durante la prueba. Antes de la prueba, el espécimen debe pesarse y medirse a lo largo de tres ejes (altura, longitud, anchura). Después, estas dimensiones se usan para calcular la densidad con respecto al tiempo de prueba. En el momento de la prueba, la superficie de contacto de la cabeza de zona de prueba y las superficies del bloque de soporte inferior deben estar limpias, y la muestra debe alinearse cuidadosamente de tal manera que la cabeza de zona de prueba pase a través del centro aproximado del espécimen. Como la superficie de contacto se lleva inicialmente a apoyarse sobre el espécimen, la colocación del espécimen debe ser ajustada suavemente con la mano. Después debe aplicarse carga continua sin choque a una velocidad constante, típicamente 2.5 cm por segundo. Los puntos puntos dato se registran preferiblemente hasta la profundidad completa de penetración. Se registra el tipo de cualquier falla y la apariencia del concreto al terminar la prueba, y se incluyen preferiblemente con los datos de la prueba. Se calculan los datos del gradiente de resistencia a la compresión dividiendo la carga en el punto de dato entre el área de superficie del pistón. Típicamente se descartan los puntos de dato durante el desplazamiento inicial hasta aproximadamente 10% del espesor de la sección de prueba, y los datos que son capturados después de que el espécimen alcanza un estado completamente comprimido, ya que son menos confiables que los datos de prueba restantes. La profundidad de penetración debe ser calculada restando el desplazamiento de pistón en contacto inicial del último punto dato del desplazamiento de pistón. Haciendo referencia a las figuras 6 y 7, se muestran ejemplos de datos de prueba registrados durante la prueba de muestras de concreto celular. En este caso, las muestras de prueba fueron de un tamaño y forma de cubos de aproximadamente 30.48 cm. Se derivaron datos de prueba utilizando una cabeza de sonda de prueba que tiene una superficie de contacto circular plana, con una celda de carga usada para medir cargas a través de 75% del espesor total de la muestra. La figura 6 ilustra las características CGS de una muestra de concreto celular representativa de un bloque de detención, determinado por la prueba. En la figura 6, la escala inferior representa porcentaje de penetración de sonda de prueba expresado en décimas de espesor de muestra o altura. La escala vertical representa la fuerza de compresión de la sonda de prueba expresada en kilogramos por centímetro cuadrado (kg/cm2). Los datos de prueba de interés están típicamente dentro de la escala de penetración de 10 a 60% del espesor de la muestra. Los datos fuera de esta escala pueden ser menos confiables, ocurriendo los efectos de compresión total más allá de aproximadamente 70% de penetración. Como se ilustra en la figura 6, la resistencia a la falla de concreto celular exhibe un gradiente con resistencia a la compresión aumentando con la profundidad de penetración. La línea a través de los puntos A y B en la figura 6, representa un 60/80 CGS, es decir, un CGS caracterizado por una resistencia a la compresión cambiando linealmente desde aproximadamente 4.20 kg/cm2 hasta aproximadamente 5.60 kg/cm2 sobre una escala de penetración de 10 a 66%. El promedio, sobre esta escala es así de aproximadamente 4.90 kg/cm2 en el punto medio C. Las líneas de D y E representan límites de control de calidad y la línea F representa datos de prueba reales registrados para una muestra de prueba específica de concreto celular. En este ejemplo, una muestra de prueba para la cual los datos de prueba sobre una escala de penetración de 10 a 66% permanecen dentro de las líneas de límite de control de calidad D y E, representa un bloque de detención fabricado dentro de tolerancias aceptables. La figura 7 es una ilustración similar de las características CGS de una muestra de prueba de un bloque de detención de CGS 80/100. Aunque se han descrito las modalidades actualmente preferidas de la invención, los expertos en la materia reconocerán que pueden hacerse otras modificaciones y modificaciones adicionales sin apartarse de la invención, y se pretende reclamar todas las modificaciones y variaciones que entran dentro del alcance de la invención.

Claims (21)

NOVEDAD DE LA INVENCIÓN REIVINDICACIONES

1.- Aparato de prueba de material de detención para proveer un gradiente de resistencia a la compresión en una base continua, desde la superficie hasta una profundidad interna de penetración dentro del material de detención compresible, que comprende: una flecha de penetración que tiene una longitud mayor que dicha profundidad interna de penetración y ?n tamaño de sección transversal; una cabeza de sonda de prueba conectada a dicha flecha de penetración y tiene una superficie de contacto compresiva; dicha flecha de penetración incluye una porción restringida de flecha que comienza detrás de dicha cabeza de sonda de prueba y continúa hasta por lo menos una parte de dicha longitud, dicha porción restringida de flecha tiene un área transversal más pequeña que el área de dicha superficie de contacto de dicha sonda de prueba; un mecanismo de impulso acoplado a dicha flecha de penetración para desplazar dicha flecha para impulsar dicha cabeza de sonda de prueba hasta dicha profundidad interna de penetración dentro del material de detención; un dispositivo detector de desplazamiento acoplado con dicha flecha de penetración para detectar el desplazamiento de la misma; y un dispositivo detector de carga acoplado con dicha flecha de penetración para detectar la fuerza ejercida contra dicha superficie de contacto de la sonda de prueba conforme comprime al material de detención hasta dicha profundidad interna de penetración.

2.- Aparato de prueba de material de detención de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado además porque comprende: un dispositivo de adquisición de datos sensible a la fuerza detectada por dicho dispositivo detector de carga y a la profundidad de penetración de dicha superficie de contacto de la sonda de prueba, para proveer datos representativos del gradiente de la resistencia a la compresión de dicho material de detención compresible, desde la superficie hasta dicha profundidad de penetración.

3.- Aparato de prueba de material de detención de conformidad con la reivindicación 1 o 2, caracterizado porque dicho aparato está dispuesto para impulsar dicha cabeza de sonda de prueba hasta una profundidad interna de penetración de por lo menos 60% del espesor del material de detención.

4.- Aparato de prueba de material de detención de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque dicha cabeza de sonda de prueba tiene una superficie de contacto plana y dicha porción restringida de flecha tiene un área de sección transversal por lo menos 10% más pequeña que el área de dicha superficie de contacto.

5.- Aparato de prueba de material de detención de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque dicha cabeza de sonda de prueba tiene una superficie de contacto circular plana con un área en una escala de 6.45 a 25.80 cm2.

6.- Aparato de prueba de material de detención de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque dicha porción restringida de la flecha de penetración continúa detrás de dicha cabeza de sonda de prueba hasta por lo menos la profundidad pretendida de penetración y tiene un área de sección transversal en la escala de 10 a 50% más pequeña que dicha superficie de contacto.

7.- Una sonda de prueba de material de detención, adecuada para proveer continuamente el gradiente de resistencia a la compresión desde la superficie hasta una profundidad interna de penetración dentro del material de detención compresible, que comprende: una flecha de penetración que tiene una longitud no menor que dicha profundidad interna de penetración y un tamaño de sección transversal; y una cabeza de sonda de prueba conectada con dicha flecha de penetración y tiene una superficie de contacto compresiva; dicha flecha de penetración incluye una porción restringida de flecha, comenzando detrás de dicha cabeza de sonda de prueba y continuando hasta por lo menos una parte de dicha longitud, dicha porción restringida de flecha tiene un área de sección trasversal más pequeña que el área de dicha superficie de contacto de dicha sonda de prueba; el área de sección transversal más pequeña de dicha porción restringida de flecha es efectiva para reducir los efectos de distorsión por la concentración de material después de la compresión detrás de dicha superficie de contacto conforme se desplaza desde la superficie de dicha profundidad interna de penetración dentro del material de detención compresible bajo prueba.

8.- Una sonda de prueba de material de detención de conformidad con la reivindicación 7, caracterizado porque dicha cabeza de sonda de prueba tiene una superficie de contacto circular plana.

9.- Una sonda de prueba de material de detención de conformidad con la reivindicación 7 u 8, caracterizada porque dicha cabeza de sonda de prueba tiene una" superficie de contacto plana con una área en una escala de 6.45 a 25.80 cm2.

10.- Una sonda de prueba de material de detención de conformidad con la reivindicación 7, 8 o 9, caracterizada porque dicha porción restringida de flecha de dicha flecha de penetración continúa detrás de dicha cabeza de sonda prueba hasta por lo menos la profundidad pretendida de penetración y tiene un área de sección transversal en una escala de 10 a 50% más pequeña que dicha superficie de contacto.

11.- Un método para la prueba compresiva continua de una sección de concreto celular adecuada para movimiento de detención de un objeto, que comprende los pasos de: a) proveer una flecha de penetración que lleva una cabeza de sonda de prueba con una superficie de contacto compresiva que tiene un área de superficie de contacto; b) proveer una sección de prueba de concreto celular que tiene un espesor y que tiene un área de sección transversal más grande que dicha área de superficie de contacto; c) sostener dicha sección de prueba longitudinalmente; d) impulsar dicha superficie de contacto de dicha cabeza de sonda de prueba longitudinalmente en dicha sección de prueba, desde una superficie hasta una profundidad interna de penetración dentro de dicha sección de prueba; e) monitorear el desplazamiento de dicha cabeza de sonda de prueba; f) monitorear la fuerza compresiva sobre dicha superficie de contacto en una pluralidad de profundidades intermedias de penetración dentro de dicha sección de prueba.

12.- Un método de conformidad con la reivindicación 11, caracterizado porque el paso (a) comprende proveer dicha flecha de penetración con una porción restringida de flecha que comienza detrás de cabeza de sonda de prueba, dicha porción restringida de flecha tiene un área transversal más pequeña que dicha área de superficie de contacto, dicha área de sección transversal más pequeña es efectiva para reducir los efectos de distorsión de la concentración posterior a la compresión de material detrás de dicha cabeza de sonda de prueba durante la penetración de dicha sección de concreto celular.

13.- Un método de conformidad con la reivindicación 11 o 12, caracterizado porque dicha flecha de penetración está provista con una porción de flecha que tiene un área transversal en la escala de 10 a 50% más pequeña que el área de superficie de contacto.

14.- Un método de conformidad con la reivindicación 11, 12 o 13, caracterizado porque el paso (a) comprende proveer dicha cabeza de sonda de prueba con una superficie de contacto circular plana.

15.- Un método de conformidad con la reivindicación 11, 12, 13 o 14, caracterizado porque el paso (a) comprende proveer dicha cabeza de sonda de prueba con una superficie de contacto plana que tiene un área de superficie de contacto en una escala de 6.45 a 25.80 cm2.

16.- Un método de conformidad con la reivindicación 11, 12, 13, 14 o 15, caracterizado porque el paso (d) comprende impulsar dicha superficie de contacto continuamente hasta una profundidad interna de penetración igual a por lo menos 60% del espesor de dicha sección de prueba.

17.- Un método de conformidad con la reivindicación 11, 12, 13, 14, 15 o 16, caracterizado porque el paso (f) comprende registrar la presión sobre la superficie de contacto de dicha cabeza de sonda de prueba en una base continua hasta que dicha superficie de contacto alcanza una profundidad interna de penetración de por lo menos 60% del espesor de dicha sección de prueba.

18.- Un método para determinar el gradiente de resistencia a la compresión sobre una profundidad de penetración de una sección de prueba, que comprende los pasos de: a) impulsar una superficie de contacto en dicha sección de prueba a una profundidad interna de penetración de por lo menos 60% del espesor de dicha sección de prueba; b) durante el paso (a), registrar una medida de la fuerza de compresión sobre dicha superficie de contacto para una pluralidad de profundidades intermedias de penetración dentro de dicha sección de prueba; y c) hacer disponible una presentación de un gradiente que representa los valores de la fuerza de compresión en dicha pluralidad de profundidades intermedias de penetración.

19.- Un método de conformidad con la reivindicación 18, caracterizado porque el paso (a) comprende impulsar una superficie de contacto hacia una sección de prueba de concreto celular.

20.- Un método de conformidad con la reivindicación 18 o 19, caracterizado porque el paso incluye usar una superficie de contacto que tiene un área no mayor de 5% en área transversal de dicha sección de prueba.

21.- Un método de conformidad con la reivindicación 18, 19 o 20, caracterizado porque el paso (b) comprende registrar la fuerza de compresión, por lo menos 10 veces por segundo mientras se realiza el paso (a).